1.5 Контактная коррозия

Два металла, находящиеся в контакте друг с другом и имеющие разные электродные потенциалы, образуют в электролите гальванический элемент, работа которого влияет на скорость коррозии каждого из металлов. Коррозия более электроотрицательного металла обычно в большинстве случаев усиливается, а коррозия более электроположительного металла ослабляется или полностью прекращается. Например, стали Х17 и Х18Н9Т ускоряют коррозию стали З, а цинк полностью ее прекращает. Cu, Ni ускоряют коррозию дуралюминия в морской воде, а Zn, Cd и чистый Al защищают его.

Контактная коррозия металлов очень часто имеет место в морской воде благодаря ее хорошей электропроводности, что обеспечивает распространение влияния неблагоприятных контактов основного металла с более электроположительными металлами на значительные расстояния.

Во всех случаях контактная коррозия металлов тем опасней, чем больше отношение поверхностей металла катодного контакта S₂ и основного (анодного) металла S₁.

Для определения характера протекания контактной коррозии необходимо соблюдать следующую последовательность действия:

1. Сравнить стандартные электродные потенциалы контактирующих металлов и сделать вывод о функции этих металлов в коррозионном гальваническом элементе, учитывая, что _ан  _кат.

2. Принимая во внимание рН коррозионной среды, определить характер катодного процесса.

3. Составить схему коррозионного гальванического элемента.

4. Написать уравнения электродных процессов.

Например, для определения характера контактной коррозии железа с никелем в морской воде определяем:

1. = –0,44 В;= –0,23 В. Так как , то анодом будет железо.

2. Морская вода имеет рН = 7, среда нейтральная, коррозия протекает с кислородной деполяризацией.

3. Fe | Н₂О, NaCl | Ni.

4. Анод: Fe⁰ – 2е^-  Fe⁺²;

Катод: О₂ + 2Н₂О + 4е^-  4ОН^-.

2 Требования техники безопасности

При выполнении данной лабораторной работы приходиться иметь дело с разбавленными растворами кислот и щелочей. Надо помнить, что все кислоты и щелочи, попадая на кожу, вызывают ее поражение, а, попадая на одежду, разрушают ее, поэтому необходимо соблюдать осторожность и выполнять общие правила техники безопасности, действующие в лаборатории химии.

3 Экспериментальная часть

Цель работы:

1. Изучить процессы коррозии металлов и сплавов в разных средах.

2. Изучить кинетику коррозии чугуна с выделением водорода.

Опыт 1. Гальванический элемент

Составьте схему гальванического элемента из предложенных металлических электродов, определив анод и катод по величинам стандартных электродных потенциалов металлов.

Определите, растворы каких электролитов будете использовать. Электроды предварительно зачистите наждачной бумагой и опустите в растворы выбранных электролитов. Стаканчики с электролитами соедините электролитическим ключом (U-образная стеклянная трубка, заполненная насыщенным раствором КCl).

Вольтметром измерьте рабочее напряжение гальванического элемента. Рассчитайте теоретическую величину ЭДС этого элемента и сравните с величиной рабочего напряжения. Почему они отличаются? Какие процессы протекают на электродах при работе гальванического элемента. Какой из металлов разрушается?